第四百九十章氦3原子探針（求訂閱）(第1/2頁)

氦3，是一種氦氣同位素氣體，氣體具有無色，無味，無臭穩定的氣體！

當然最讓氦3出名的是，其是可控核聚變關鍵燃料。

21世紀掀起了登月計劃狂潮，就是因為氦3是可控核聚變關鍵燃料，相當於未來時代的石油，誰搶佔更多的氦3資源，誰在未來能源就擁有更多的話語權。

因為氦3是太陽輻射帶來的，因為地球磁場比較強的原因，使得只有極少能夠穿透地球磁場來到地球，幾十億年來地球上累積的氦3儲量也就是幾百公斤，能夠開採利用的估計連一百公斤都不到。

而月球不一樣，月球擁有著豐富的氦3資源，其在月球分佈得很均勻，總量超過了一百萬噸氦3資源！

也正是因為如此，目前世界各國的可控核聚變實驗，是透過氘與氚反應形成氦3，然後再進行核聚變反應。

對於華夏而言，這也是必須經歷這一步，在沒有可控核聚變提供強大能源下，想要在月球上從土壤中提煉氦3，那無疑是痴人說夢話，幾乎是不可能的。

嫦娥5號廢了九牛二虎之力，也無非從月球帶回10公斤的月壤，而這一次性帶回10公斤月壤已經算是量很大的。而月壤中的氦3含量，大概1噸月壤只能提煉4—5克氦3，10公斤的月壤能夠提煉的氦3簡直是可以忽略不計。

所以，秦元清設計的“金烏裝置”，也得先是氚與氘反應形成氦3，然後再以氦3舉行核聚變反應。

而這其中涉及到的等離子流體現象，就是一個難題，如何在這樣的一個複雜能量反應中，保證材料的穩定，也是一個重中之重。

核聚變產生的高溫，那是高達5000萬攝氏度甚至是一億攝氏度，這麼高的溫度，沒有任何一種材料可以承受這麼高的溫度。所以，從一開始科學家們研究可控核聚變，從未想過去研發一種可以承受5000萬攝氏度甚至是一億攝氏度高溫的材料。

從一開始，可控核聚變的思路就是透過磁場約束聚變高溫區域，使得裝置材料並不與聚變高溫區域接觸，這一點上，不管是託卡馬克還是仿星器，亦或者秦元清設計的‘金烏裝置’，本質上都是一樣的。

託卡馬克是利用很多束在空間方位上均勻分佈於各個角度的鐳射產生的光壓來使核聚變材料束縛在中間。仿星器是利用環形的電磁場使得聚變材料被限制在一個環形內，從而達到束縛的目的。

而之所以到目前兩種裝置的可控核聚變實驗都還停留在秒的時代，就是因為不管是託卡馬克還是仿星器，都無法保證核聚變過程中對聚變的核燃料的有效束縛。可能核聚變最初一段時間裡還能維持，但到了中後期，肯定會變得混亂！

而秦元清設計的‘金烏裝置’，實際上形狀如八卦，中間的兩個魚眼不斷進行反應，而高溫則是被限制在八卦形狀內，使得在這個強大磁場內部，高溫不會直接與裝置材料相接觸，從而保證反應的發生和持續。

不過這個裝置，需要He3原子探針技術，以確保能夠隨時探測反應裝置裡面的反應。

在理論物理學界的前沿研究領域中，對於一個難以預測的混沌系統，比較常見的做法便是扔一顆粒子進去探探路。透過對該粒子的觀察，間接對該系統進行觀察。

而裝置中可控核聚變的關鍵燃料是氦3，不是氘也不是氚，氘與氚反應是要形成氦3的，氦3才是進行核聚變反應的，因此探測氦3才是真正關鍵。

再者氦3的原子直徑足夠小，原子核結構穩定，不但從機率意義上儘可能避免了難以區分的多原子碰撞，而且更易於從等離子體中穿過。

透過He3原子探針來觀測氦3原子，就有著重大意義，以氦3原子的觀測簡介還窺探核聚變反應的情況。

“在這裝置上設定一塊巴掌大的靶材料，用來捕抓從原子槍發射的氦3粒子，就能透過記錄發射週期內氦3與氚原子碰撞發出的電磁波訊號，以及最終氦3撞擊靶材時的攜帶能量、撞擊角動量等等資料，間接分析高溫壓狀態下等離子體攜帶的資料！”秦元清提出自己的想法，然後整理成檔案，交給專業的團隊進行研究和實驗。

而這個團隊，本身就是水木大學裡面的，就已經是全國最為頂尖的，不管是實驗器材的先程序度，還是研究人員，都是全國最頂尖的！

只有在實驗中積累到足夠的資料，秦元清才能根據大資料建立相應的數學模型，才能進一步的判斷。

可控核聚變專案，涉及到的不僅僅是物理相關領域，還涉及到化學、數學等等，就是因為涉及到的學科夠多的，導致整個專案動用的研究人員超過五萬人。